蒸汽管道温度损失计算及分析
蒸汽管道压降计算
根据温差计算管道散热量Q 蒸汽进口温度 蒸汽平均压力 假设蒸汽出口温度 实际计算蒸汽出口温度 进出口温差 蒸汽平均比热容 蒸汽流量 管道允许散热量 管托底板温度 管托筋板及立板面积 管托跨距 管托数量 管托立板及筋板平均温度 管托散热量 T1 P T2 T2' ΔT C G Q T管托 M l t Tm Q管托 tm ta v a ts' λ di d0 δ L q Q管道 ts 已知l=6m t=L/l Q管托=a(Tm-ta)*M*t 保温层散热量Q管道 介质平均温度 环境温度 风速 放热系数 假设外表面温度 导热系数 管径 保温外径 保温厚度 管道长度 允许散热量 管道散热量 保温材料外表面温度 tm=(T1+T2)/2 根据该地区的气候条件查得（厦门） 根据该地区的气候条件查得（厦门） a=11.63+7*v^0.5 0.041+0.000112(tm+ts')/2 d0=d1+2*δ (硅酸铝镁） 计算 已知 已知 计算 假设 已知 已知 已知 已知 已知 计算 计算 计算 ℃ ℃ w/s W/m2*k ℃ W/m*k mm mm mm m w/m w ℃ 381.7 20.9 3.25 24.25 23.60 0.064 508 1008 250 4000 209.14 836545.17 23.62 已知 已知 假设 计算 计算 已 ℃ ℃ kJ/kg℃ t/h W ℃ m2 m 个 ℃ W 390 3.7 373.4 373.37 16.63 2.3760851 100.0 1097396.28 90.00 0.155 6.000 666.67 125.00 260851.11
T2'=T1-q*3.6/（1000*C*G） Δ T=T1-T2 根据压力和平均温度查焓熵图 Q≥Q管道+Q管托 管托散热量Q管托
蒸汽管道温度损失计算及分析
蒸汽管道温度损失计算及分析Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UTbw k p g f CG t t k l t •-=∆)(热水供热管道的温降1.计算基本公式温损计算公式为：式中：g k —管道单位长度传热系数C m w ο⋅/ p t —管内热媒的平均温度C ︒ k t —环境温度C ︒G —热媒质量流量s Kg /C —热水质量比热容C Kg J ︒⋅/ l ——管道长度m 由于计算结果为每米温降，所以L 取1m .管道传热系数为式中：n a ，w a —分别为管道内外表面的换了系数C m w ο⋅2/n d ，w d —分别为管道（含保温层）内外径m i λ—管道各层材料的导热系数C m w ο⋅/（金属的导热系数很高，自身热阻很小，可以忽略不计）。
i d —管道各层材料到管道中心的距离m内表面换热系数的计算根据的研究结果，管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算：Pr 为普朗特常数查表可得，本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得： 90摄氏度时Pr=;在75摄氏度时Pr=;外表面换热系数的计算由于采用为直埋方式，管道对土壤的换热系数有：式中：t λ—管道埋设处的导热系数。
t h —管道中心到地面的距离。
3.假设条件：A. 管道材料为碳钢（%5.1≈w ）B. 查表得：碳钢在75和90摄氏度时的导热系数λ都趋近于 C m w ο⋅/C.土壤的导热系数t λ=C m w ο⋅/ D. 由于本文涉及到的最大管径为，所以取t h =E.保温材料为：聚氨酯，取λ=C m w ο⋅/ F. 保温层外包皮材料是：PVC ，取λ=C m w ο⋅/ G.在75到90摄氏度之间水的比热容随温度的变化很小，可以忽略不计。
4.电厂实测数据为：管径为300mm 时，保温层厚度为：50mm ，保温外包皮厚度为：7mm ； 管径为400mm 时，保温层厚度为：51mm ，保温外包皮厚度为：；管径为500mm 时，保温层厚度为：52mm ，保温外包皮厚度为：9mm ； 管径为600mm 时，保温层厚度为：54mm ，保温外包皮厚度为：12mm ； 蒸汽管道损失理论计算及分析1、蒸汽管道热损失公式推导稳态条件下，通过单位长度的蒸汽管道管壁的热流量q 1是相同的。
蒸汽管道损失理论计算及分析
1.计算基本公式温损计算公式为：式中：—管道单位长度传热系数—管内热媒的平均温度—环境温度—热媒质量流量—热水质量比热容——管道长度由于计算结果为每米温降，所以L取1m .管道传热系数为式中：，—分别为管道内外表面的换了系数，—分别为管道（含保温层）内外径—管道各层材料的导热系数（金属的导热系数很高，自身热阻很i小，可以忽略不计）。
—管道各层材料到管道中心的距离m内表面换热系数的计算根据的研究结果，管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算：Pr为普朗特常数查表可得，本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得：90摄氏度时Pr=;在75摄氏度时Pr=;外表面换热系数的计算由于采用为直埋方式，管道对土壤的换热系数有：式中：—管道埋设处的导热系数。
—管道中心到地面的距离。
3.假设条件：A. 管道材料为碳钢（）B. 查表得：碳钢在75和90摄氏度时的导热系数都趋近于C.土壤的导热系数=D. 由于本文涉及到的最大管径为，所以取=E.保温材料为：聚氨酯，取=F. 保温层外包皮材料是：PVC，取=G.在75到90摄氏度之间水的比热容随温度的变化很小，可以忽略不计。
4.电厂实测数据为：管径为300mm时，保温层厚度为：50mm，保温外包皮厚度为：7mm；管径为400mm时，保温层厚度为：51mm，保温外包皮厚度为：；管径为500mm时，保温层厚度为：52mm，保温外包皮厚度为：9mm；管径为600mm时，保温层厚度为：54mm，保温外包皮厚度为：12mm；蒸汽管道损失理论计算及分析1、蒸汽管道热损失公式推导稳态条件下，通过单位长度的蒸汽管道管壁的热流量是相同的。
根据稳态导热的原理，可得出蒸汽保温管道的导热热流量式为：2、总传热系数及其影响因素分析总传热系数k式中：—蒸汽对工作钢管内壁的换热系数—蒸汽管道各层材料的导热系数—蒸汽管道各层材料到管道中心的距离 ɑ—蒸汽管道对土壤的换热系数（直埋）或蒸汽管道与空气间的对流换热系数（架空或管沟）传热系数k 的影响因素1蒸汽与管道内壁的对流换热系数 ①计算公式:式中：—努谢儿特准则数 —蒸汽的导热系数—蒸汽管道工作钢管内径②影响因素：蒸汽管道的管径大小及蒸汽温度③ 文献数据分析结论：在蒸汽供热运行的温度范围内，蒸汽温度对对流换热系数的影响相对较小，在计算时该系数可近似地取平均值。
浅谈热力管网蒸汽输送减少管道损耗的方法
浅谈热力管网蒸汽输送减少管道损耗的方法马宝超摘㊀要:蒸汽作为医药㊁材料等行业生产的必备能源ꎬ是规划工业园区的过程中务必考虑的市政配套因素ꎮ但蒸汽不同于水㊁电㊁燃气ꎬ其在输送过程中极易产生凝水ꎬ使热源点输送出的蒸汽量与到达热用户的蒸汽量存在差值ꎬ即为管道损耗ꎮ损耗的蒸汽量与热源点送出的蒸汽量的比率即为管损率ꎮ文章论述降低管损的方法与措施ꎮ关键词:热力管网ꎻ蒸汽输送ꎻ减少管道损耗ꎻ方法ꎻ分析一㊁热源点供热参数对管损的影响(一)机械能损耗机械能损耗即压力损耗ꎬ决定了蒸汽可输送的距离及范围ꎮ分析影响压力损耗的参数ꎬ选用«流体输配管网»４.２４章节室外蒸汽管网水力计算的公式:Ｒｍ＝６.８８ˑ１０－３Ｋ０.２５Ｇ２ｔρｓｈｄ５.２５(１)式(１)中ꎬＲｍ为每米管长的沿程压力损失(比摩阻)ꎬＰａꎻＫ为蒸汽管道的当量绝对粗糙度ꎬ取０.２ｍｍꎻＧｔ为管段的蒸汽质量流量ꎬｔ/ｈꎻρｓｈ为管段中蒸汽的密度ꎬｋｇ/ｍ３ꎻｄ为管道的内径ꎬｍꎮ对整段管道近似求压力损失ꎬ即:Ｒ总＝６.８８ˑ１０－３Ｋ０.２５Ｇ２ｔρｓｈｄ５.２５Ｌ(２)式(２)中ꎬＲ总为总阻力ꎬＰａꎻＬ为管道长度ꎬｍꎮ公式分析:具体参数如Ｋ值及ρｓｈ值在计算中需根据实际情况进行修正ꎬ修正计算过程较复杂ꎮ以此公式数据关系即可推断出:①比摩阻Ｒｍ与管径ｄ成反比ꎬ管径越细ꎬ比摩阻越高ꎮ②比摩阻Ｒｍ与管段内质量流量Ｇｔ成正比ꎬ质量流量越高ꎬ流速越快ꎬ比摩阻越高ꎮ③比摩阻Ｒｍ与蒸汽密度ρｓｈ成反比ꎮ在长距离输送中ꎬ饱和蒸汽介质内含有一定的凝水ꎬ其参数参照«工程热力学»附表２ 饱和水与饱和水蒸气表 即可确定ꎮ④总阻力Ｒ总还与输送距离Ｌ有关ꎬ距离越长ꎬＲ总越大ꎮ(二)热能损耗热能损耗决定了蒸汽在输送过程中凝水的比例ꎬ也直接决定了热电厂供汽量与热用户用汽量的差值ꎮ热能损失的因素与硬件设施相关ꎬ采用«化工工艺设计手册»中关于供热管道热损失的公式进行分析:ΔＱ总＝Ｓ全管道表面积ΔＱ单位表面积热损(３)ΔＱ单位表面积热损＝Ｔ０－ＴａＤ１２λｌｎＤ１Ｄ０＋１αｓ(４)式(３)~(４)中ꎬΔＱ总为总的热损失量ꎬＷꎻＳ全管道表面积为全管道表面积ꎬｍ２ꎻΔＱ单位表面积热损为单位表面积热损失量ꎬＷꎻＴ０为管道外表面温度ꎬ取蒸汽介质输送温度ꎬħꎻＴａ为环境温度ꎬħꎻＤ１为管道保温外径ꎬｍꎻλ为保温材料导热率ꎬＷ/(ｍ ħ)ꎻＤ０为管道外径ꎬｍꎻαｓ为保温层表面至周围空气间的总给热系数ꎬＷ/(ｍ２ ħ)ꎮ因此有:ΔＱ总＝πＤ１(Ｔ０－Ｔａ)Ｄ１２λｌｎＤ１Ｄ０＋１αｓ(５)式(５)中ꎬＴ０为长距离输送管道外表面温度的平均值ꎬħꎮ其中ꎬ保温材料等硬件设施的材质㊁厚度㊁导热率以及环境因素都对计算结果有影响ꎬ变量较多ꎬ尤其是环境因素ꎬ属于不可控因素ꎮ由此可以判断出:①热损失量ΔＱ单位表面积热损与管道保温外径Ｄ１成反比ꎻ②热损失量ΔＱ单位表面积热损与管道外径Ｄ０成正比ꎻ③总热损失量ΔＱ总与输送距离Ｌ成正比ꎻ④热损失量ΔＱ单位表面积热损与蒸汽介质输送温度Ｔ０成正比ꎮ当管道建成后ꎬ公式中可控参数只有Ｔ０ꎬ但Ｔ０随着供热距离增加不断地变化(Ｔ０＝ｆ(Ｌ))ꎮ为简化计算ꎬ在式(５)中取平均值代入ꎬ并倒推复核计算结果ꎮ二㊁热用户用热参数对管损的影响(一)用汽量的影响分析①用汽量对机械能的影响ꎮ根据上述计算和推论结果ꎬ流量越高ꎬ比摩阻越高ꎬ管道压降越大ꎬ机械能损失越大ꎬ越不利于长距离输送ꎮ②用汽量对热能的影响ꎮ根据上述公式(５)ꎬ在蒸汽介质温度一定㊁管线各项硬件设施条件一定的情况下ꎬ同样长度的管线其热量损耗为定值ꎬ与用汽量无关ꎬ则热用户用汽量的热值只要大于管线热量损耗值ꎬ理论上即可供应ꎬ但与用户末端蒸汽的含水量有关ꎮ③用汽量对管损率的影响ꎮ当管线内蒸汽介质温度恒定时ꎬ其热量损耗为定值ꎬ即用汽量越高ꎬ热量损耗占供热量的比例越低ꎮ(二)针对热用户用汽量的优化方法１.蒸汽吸收式溴化锂机组蒸汽吸收式溴化锂机组使用溴化锂吸收式制冷循环ꎬ以蒸汽作为高温热源催动溶液循环ꎬ实现在夏季 以热制冷 ꎮ经综合经济测算后ꎬ蒸汽吸收式溴化锂机组并不一定比传统以电为主要能源的空调更经济实惠ꎮ２.阶梯汽价模式热力公司可根据自身汽价㊁运营收益以及热用户的组成结构进行测算ꎮ阶梯汽价需关注的指标主要有两方面:①设身处地为热用户考虑ꎬ在用汽量增加的情况下可以降低蒸汽价格ꎬ并根据其厂房㊁办公楼的适用模式尝试推荐使用蒸汽吸收式溴化锂机组ꎬ达到夏季补足用汽量的目的ꎻ关键在于结合当地电价测算后ꎬ热用户整体投资将优于传统电空调及传统冬夏两季用汽模式ꎬ以吸引其采纳该方案ꎮ②深入测算自身热网运行规律及经济性ꎬ保证在汽价让利而增加其夏季用汽量的情形下ꎬ自身全年管损率下降ꎬ整体经济效益提升ꎬ从而达到双赢ꎮ三㊁热网系统规划供热系统的整体规划优化也对降低管损起着决定性的作用ꎮ规划的核心理念在于将稳定高用汽量企业置于最末端ꎬ且降低主干管的绕行度ꎮ热网系统规划的目的有四:①保障运行安全ꎮ稳定高用汽量企业置于最末端时ꎬ根据上述分析结果ꎬ全干管内的凝水量与蒸汽量的比率将会控制在较小的区间内ꎬ有效保证全线稳定运行ꎬ不易发生水击ꎮ②保障经济效益ꎮ根据上述分析结果ꎬ全线损耗的蒸汽量相较末端企业稳定使用的蒸汽量很少时ꎬ全线管损率较低ꎬ整体经济效益较高ꎮ③便于管径设计ꎮ稳定高用汽量企业置于最末端时ꎬ可以依照末端企业最大用汽量计算所需管径ꎬ即干管管径ꎬ中途所需变径较少ꎮ四㊁结语对施工前㊁施工中㊁施工后全时段过程进行控制ꎬ以降低管损㊁提高经济效益㊁保障管道安全运行为目的ꎬ注重细节ꎬ把基础的工作做实做细ꎬ巧妙结合理论知识开展商业洽谈工作ꎬ这样才能争取热用户与热力管网运营公司的双赢ꎬ才能使热力之树常青ꎮ参考文献:[１]王冰.蒸汽热力管网系统节能优化[Ｊ].化工设计通讯ꎬ２０１７ꎬ４３(１):１４３＋１５０.[２]李建军.试论热力管网安全管理工作[Ｊ].建材与装饰ꎬ２０１７(３):２０２－２０３.作者简介:马宝超ꎬ男ꎬ辽宁省鞍山市ꎬ研究方向:煤气热力ꎮ４５１。
管道热损计算
输入值 280 15 0.377 0.043 0.05 1.5 400 输出结果 7.85025 0.477 360.4272132
单位 W/mຫໍສະໝຸດ 热焓值 每小时损耗蒸汽量=QT*3600*管线长度/热焓值/1000
3059 KJ/Kg 169.6682533 Kg/h
Qt — 单位长度管道的热损失，W/m； Qp — 单位平面的热损失，W/㎡; TV — 系统要求的维持温度，℃； TA — 当地的最低环境温度 ℃；
λ — 保温材料的导热系数，W/(m℃)， D1 — 保温层内径，(管道外径) m； D0 — 保温层外径，m; D0=D1+2δ； δ — 保温层厚度，m； Ln — 自然对数；
实例：
管道外径377mm，管道长度400米，蒸汽出厂温度280度。大气温度15度，热损耗理 论计算，过热蒸汽0.6MPa，温度280℃，热焓值3018KJ/Kg。300℃热焓值 3059KJ/Kg
方法： 保温管道的热损失(加30%安全系数)计算： Qt={[2π(TV-TA) ]/〔( LnD0/D1）1/λ+2/( D0α)]}×1.3 式中：
α — 保温层外表面向大气的散热系数，W/(㎡℃)与风速ω，(m/s)有关， α=1.163(6+ω1/2) W/( ㎡℃ ) 常用保温材料导热系数 保温材料 导热系数W/ (m. ℃) 玻璃纤维 0.036 矿渣棉 0.038 硅酸钙 0.054 膨胀珍珠岩 0.054 蛭 石 0.084 岩 棉 0.043 聚氨脂 0.024 聚苯乙烯 0.031 泡沫塑料 0.042 石 棉 0.093 管道材质修正系数 管道材料 修正系数 碳钢1 铜 0.9 不锈钢 1.25 塑 料 1.5
参数 TV — 系统要求的维持温度，℃； TA — 当地的最低环境温度 ℃； D1 — 保温层内径，(管道外径) m； λ — 保温材料的导热系数，W/(m℃) δ — 保温层厚度，m； ω-风速 h-管线长度
蒸汽管道损失理论计算及分析
bw k p g f CG t t k l t •-=∆)(热水供热管道的温降1.计算基本公式 温损计算公式为：式中：gk —管道单位长度传热系数C m w ο⋅/p t—管内热媒的平均温度C ︒kt —环境温度C ︒G —热媒质量流量s Kg /C —热水质量比热容C Kg J ︒⋅/l ——管道长度m 由于计算结果为每米温降，所以L 取1m.管道传热系数为∑=+++=ni w w i i i n n g d a d d d a k 111ln 2111ππλπ式中：na ，wa —分别为管道内外表面的换了系数C m w ο⋅2/nd ，wd —分别为管道（含保温层）内外径mi λ—管道各层材料的导热系数C m w ο⋅/（金属的导热系数很高，自身热阻很小，可以忽略不计）。
i d—管道各层材料到管道中心的距离m内表面换热系数的计算根据的研究结果，管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算：42.075.0Pr)180(Re037.0-≈=λnn n d a NPr 为普朗特常数查表可得，本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得：90摄氏度时Pr=;在75摄氏度时Pr=;外表面换热系数的计算由于采用为直埋方式，管道对土壤的换热系数有：]1)2(2ln[22-+=wt wtwtw d h d h d a λ式中： t λ—管道埋设处的导热系数。
th —管道中心到地面的距离。
3.假设条件：A. 管道材料为碳钢（%5.1≈w ）B. 查表得：碳钢在75和90摄氏度时的导热系数λ都趋近于C m w ο⋅/C.土壤的导热系数t λ=C m w ο⋅/ D. 由于本文涉及到的最大管径为，所以取th =E.保温材料为：聚氨酯，取λ=C m w ο⋅/F. 保温层外包皮材料是：PVC，取λ=Cmwο⋅/G.在75到90摄氏度之间水的比热容随温度的变化很小，可以忽略不计。
4.电厂实测数据为：管径为300mm时，保温层厚度为：50mm，保温外包皮厚度为：7mm；管径为400mm时，保温层厚度为：51mm，保温外包皮厚度为：；管径为500mm时，保温层厚度为：52mm，保温外包皮厚度为：9mm；管径为600mm时，保温层厚度为：54mm，保温外包皮厚度为：12mm；蒸汽管道损失理论计算及分析1、蒸汽管道热损失公式推导稳态条件下，通过单位长度的蒸汽管道管壁的热流量是相同的。
长输蒸汽管道的温降和压降的计算方法研究
长输蒸汽管道的温降和压降的计算方法研究I. 引言II. 相关理论A. 热力学基础B. 管道流体力学基础III. 计算温降和压降的方法A. 温度降低计算方法1. 傅里叶热传导定律2. 内能方程B. 压降计算方法1. 流体阻力公式2. 考虑弯头、阀门和管道接口的阻力修正3. 流量计算方法IV. 案例分析A. 设计长度内输送中长输蒸汽管道的压降计算B. 天然气长输管道的压降计算V. 结论和展望I. 引言随着工业化与城市化水平的提高，管道运输已成为现代工业的一项重要方式。
在液体或气体输送的过程中，管道内部的流体将产生热和压降。
因此，准确计算管道内的温降和压降对管道的设计和运行至关重要。
长输蒸汽管道作为重要的能源输送方式，其温降和压降的计算更加显得重要。
因此，本文将研究长输蒸汽管道的温降和压降的计算方法。
II. 相关理论A. 热力学基础长输蒸汽管道中，管道内的蒸汽流体内部会发生热传导、对流和辐射传热等多种传热方式。
其中，热对流传热是主要的传热方式之一。
设管道内蒸汽的平均温度为T，内径为D，流量为Q，则热对流传热时管道内蒸汽的热传导率h可根据Nusselt 数Nu计算得到。
B. 管道流体力学基础在管道内输送流体的过程中，管道内流体的速度和压力都会发生变化，从而在管道内产生阻力。
考虑到管道内部的不同形状和结构，管道内部阻力的计算方法不同。
同时，管道内的流体速度和流量之间、流量与压力之间也存在着一定的关系，一般需要将它们联系起来一起计算。
基于这些关系，我们可以推导出管道流体动力学的基本方程。
III. 计算温降和压降的方法A. 温度降低计算方法蒸汽管道内流体的温度降低是由内能流失及管道散热流失两个方面导致的。
在不同的情况下，这两个方面的影响程度和计算方法也不同。
1. 傅里叶热传导定律傅里叶热传导定律指出，热传导速率正比于管道上下表面温度之差，反比于管道的厚度。
同时，管道内部存在多种热传导方式，如传热导率k、面积S和传热距离l等，将它们综合运用可得到热传导方程：q = -kS(dT/dx)其中q表示单位时间内管道内能流失的热量，k为传热导率，S为管道的横截面积，dT/dx为管道内蒸汽温度的梯度。
蒸汽热网散热损失计算及其影响因素分析
蒸汽热网散热损失计算及其影响因素分析摘要：热力管道作为热量输运的主要载体，保温散热性能直接决定了热网经济性和安全可靠性，是发展大机组、长距离区域供热所必须面临的挑战. 准确评价热网保温管道的散热损失特性，研究热网管损的主要影响因素和机理，对于完善保温管道的设计优化、降低管损、改善热网的经济性和安全可靠性，具有重要的工程意义和广阔的应用前景.关键词:集中供热;蒸汽热网;散热损失;影响因素分析引言热网体系随城市规模的扩大而扩展、换热站的分块管理与管网设施的数据监督使城市热网的发展迎来新的挑战。
迫切需要一款热网监督管理平台，将各个换热站、各管网通道以及用户站点数据进行综合分析处理，可实现热网系统运行的远程管理，有效实现对热网供热温度控制。
因此，应用组态王KingView软件设计电脑端监控界面，硬件采用PLC可编程逻辑控制器，通过流量、温度传感器测量各管网底层信息，上传至PLC完成对供热系统的控制，连接至组态王完成对数据的采集分析。
便于远程操作热网系统与热网信息采集，降低热网系统人力投入，对热网系统检修提供便捷，保障热网系统安全稳定运行。
1城市热网工艺分析城市集中供热系统由热源、热网和用户三部分组成。
划分为温控区和供热区，涉及到供热站、换热站、供水站、监控站和热网用户等站点。
其中供热站为热源，集中热源主要为热电站和区域性锅炉房，或采用热电联合集中供热，为一次管网提供热源以满足二次管网供暖所需。
热源将载热介质输送至一次管网，载热介质可以为高温热蒸汽或高温热水，管网网道设置有传感器组，包括压力变送器、流量传感器和温度检测器等测量检测元件，通过供热阀调节管网内载热介质流量，载热介质经过供热阀后流入换热器。
换热器位于换热站内用于载热介质与二次工艺介质的热量交换，经加热后的工艺介质进入二次管网，经高压泵加压后送入千家万户。
供水站对换热站进行工艺介质的补充与泄流，维持管内压力恒定与供热稳定。
监控站负责整个热网系统信息采集和实时监控，实现较好的热供应温度控制。
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热水供热管道的温降
1.计算基本公式
t
k g (t p
t k )
温损计算公式为：
l
f
bw
G ?C
式中： k
g —管道单位长度传热系数
w / m C
t p
—管内热媒的均匀温度
C
t k
—环境温度
C
G
—热媒质量流量
Kg
/
s
C
—热水质量比热容
J / Kg C
l
——管道长度
m
因为计算结果为每米温降，所以 L 取 1m
.管道传热系数为式中：
a
n ，
a w
—分别为管道内表面面的换了系数
w / m 2
C
d n
，
d w
—分别为管道（含保温层）内外径
m
i —管道各层资料的导热系数
w/ m C
（金属的导热系数很高，自己热阻很小，可
以忽视不计）。
d i
—管道各层材想到管道中心的距离 m
内表面换热系数的计算
依据的研究结果，管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算：
Pr 为普朗特常数查表可得，本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得：
90 摄氏度时 Pr=;在 75 摄氏度时 Pr=;
表面面换热系数的计算
因为采纳为直埋方式，管道对土壤的换热系数有：式中：
t—管道埋设处的导热系数。
h
t—管道中心到地面的距离。
3.假定条件：
A. 管道资料为碳钢（w 1.5%
）
B. 查表得：碳钢在75 和 90 摄氏度时的导热系数都趋近于w/ m C
C土.壤的导热系数t =
w / m C
D. 因为本文波及到的最大管径为，所以取h t
=
E保.温资料为：聚氨酯，取=
w / m C
F. 保温层外包皮资料是： PVC，取=
w/ m C
G在. 75 到 90 摄氏度之间水的比热容随温度的变化很小，能够忽视不计。
4.电厂实测数据为：
管径为 300mm 时，保温层厚度为： 50mm，保温外包皮厚度为： 7mm；管径为 400mm 时，保温层厚度为： 51mm，保温外包皮厚度为：；
管径为 500mm 时，保温层厚度为： 52mm，保温外包皮厚度为： 9mm；
管径为 600mm 时，保温层厚度为： 54mm，保温外包皮厚度为： 12mm；蒸汽管道损失理论计算及剖析
1、蒸汽管道热损失公式推导
稳态条件下，经过单位长度的蒸汽管道管壁的热流量q 1是同样的。
依据稳态导热的原理，可得出蒸汽保温管道的导热热流量式为：
2、总传热系数及其影响要素剖析
总传热系数 k
k n
1
h1 d1i1
1
1
d1
ln
i1
2 i d i d n 1
式中： h1—蒸汽对工作钢管内壁的换热系数
λ1—蒸汽管道各层资料的导热系数
d i—蒸汽管道各层材想到管道中心的距离
ɑ—蒸汽管道对土壤的换热系数（直埋）
或蒸汽管道与空气间的对流换热系数（架空或管沟）传热系数 k 的影响要素
1蒸汽与管道内壁的对流换热系数 h1
①计算公式 : h1 = Nμ?λf/D ex
式中：Nμ—努谢儿特准则数
λf—蒸汽的导热系数
D ex—蒸汽管道工作钢管内径
②影响要素：蒸汽管道的管径大小及蒸汽温度
③ 文件数据剖析结论：在蒸汽供热运转的温度范围内，蒸汽温度对对流换热系数的
影响相对较小，在计算时该系数可近似地取均匀值。
管道与土壤的换热系数ɑ（直埋敷设）
2
t
D ex ln[
2 h t
( 2 h t ) 2
1 ]
①计算公式：
D
ex
D
ex
式中： λf —蒸汽管道埋设土壤处的导热系数， W/
D ex —蒸汽管道外径， m
h i —蒸汽管道中心到地面的距离， m
② 影响要素：管道埋设深度
土壤导热系数（主要受土壤土质及含水率影响）
③主要结论：土壤换热系数确实定，需依据电厂实质状况，主要考虑土壤土质及含
水率等要素。
蒸汽管道与空气的对流换热系数ɑ
①计算公式 : ɑ= N μ?λ /D ex
式中： N μ—努谢儿特准则数
λ—蒸汽的导热系数
D ex —蒸汽管道工作钢管内径
② 影响要素 :空气温度及管道外壁温度
③文件查阅主要结论：管壁在工程允许范围内对同样管径对流换热系数影响较小，
在工程允许范围内可忽视。
λ
1
λ1查阅有关数据库
3蒸汽管道沿途温降计算
t j
q jl L j (1) 1000C jp G j
计算公式：
式中： q jl—管段 j 单位长度热损
L j—管段 j 的长度
C jp—管段 j 内蒸汽的均匀定压比热
G j—管段 j 的流量
4热损失剖析
管道沿途散热损失
蒸汽管线沿途跑冒热损失
换热站内凝固水热损失
5工程实例剖析
偏差计算
工程丈量热损失
η==
理论计算热损失
偏差剖析 :
A.工程丈量中仪表精准度存在偏差
B.理论计算中忽视各变量在各自影响要素下的变化，存在计算偏差。
改良方案
A. 多层保温资料，将导热系数λ较大的资料至于保温层外侧，增大热阻，减小导热热流量。
B.
大管径小流量
备注：
参照文件《蒸汽管网水力热力耦共计算理论及应用研究》
该文中得出主要结论，均在济南某实例电厂进行考证。
所以，所得主要结论拥有可信性。